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Teoria de Errores y Calibrado de Material Volumetrico Lab 1 Instrumental
Teoria de Errores y Calibrado de Material Volumetrico Lab 1 Instrumental
Teoria de Errores y Calibrado de Material Volumetrico Lab 1 Instrumental
DE MATERIAL VOLUMETRICO
1. INTRODUCCION
El propósito fundamental de toda práctica experimental, es el obtener resultados
altamente confiables, midiendo magnitudes físicas y químicas tales como: masa,
volumen, tiempo, temperatura, presión, densidad, peso específico, etc.
2. OBJETIVOS
Aprender a manejar y calibrar diferentes instrumentos
de medida de volumen tales como: matraz aforado,
pipeta graduada, pipeta aforada, bureta y probeta.
3. FUNDAMENTO TEORICO
El error se define como la diferencia entre el valor verdadero y el
obtenido experimentalmente. Los errores no siguen una ley
determinada y su origen esté en múltiples causas.
E = Xi – X v
E
E R= ∗100
Xv
E
E R= ∗100
Xv
Media=M =
∑ Xi
N
Sm =
La desviación estándar relativa (RSD) esN−1 √| ∑ (X i−M )2
el cociente entre la
desviación estándar y la media aritmética, dicho valor
|
multiplicado por 100, se denomina coeficiente de variación (CV).
Sm
RSD=
M
CV =RSD∗100
4.1. MATERIALES
Matraz aforado de 50 ml
Probeta de 10 ml
Pipetas graduadas de 10 ml
Pipeta aforada de 10 ml
Bureta de 50 ml
1 Termómetro
Vaso de precipitados de 50 ml
Vaso de precipitados de 250 ml
Balanza de precisión digital
4.2. REACTIVOS
Agua Destilada:
5. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
CALIBRADO DEL MATRAZA AFORADO DE 50 ml +- 0.06 ml
Pesar el matraz limpio y seco = m1
Medir la temperatura del agua deztilada.
Llenar el matraz con agua destilada hasta el aforo, con ayuda de la
pipeta.(la parte inferior del menisco debe coincidir con el aforo en
forma tangencial )
Pesar el matraz con el agua =m2
Calcular la masa del agua en el matraz: m3=m2-m1
Repetir los últimos tres pasos 5 o mas veces
Averiguar la densidad del agua D a la temperatura medida.
Calcular el volumen del agua en el matraz Vi=m3/D
CALIBRADO DE LA PIPETA GRADUADA DE 10 ml + - 0.1 ml
Pesar el vaso de 50 ml limpio y seco =m1
Llenar el vaso con agua destilada midiendo cada 1 ml en la
pipeta y volver a pesar el vaso con el agua = m2
Calcular la masa de agua en el vaso: m3=m2-m1
CALIBRADO DE LA PROBETA DE 10 ml +-0.1 ml
Realizar los mismos pasos de calibración del matraz aforado
Realizar los mismos pasos de calibración de la pipeta graduada
CALIBRADO DE LA BURETA DE 50 ml +-0.1 ml
Realizar los mismos pasos de calibración del matraz aforado,
siguiendo los siguientes procedimientos :
PROCEDIMIENTO A: Observe que quede en la boquilla una pequeña
cantidad de agua, por esta razón se denomina calibración sin
expulsión. (sin soplado).
PROCEDIMIENTO B: la pequeña cantidad de agua que queda en la
boquilla, soplar con la boca, por esta razón se denomina calibración
con expulsión.(con soplado ).
PIPETA AFORADA
MATRAZ PIPETA
PROBETA BURETA
AFORADO GRADUADA
PESAR EL PESAR
PRIMERA PRIMERA
PIPETA AFORADA VASO EL VASO
MENTE MENTE
PESAR EL VASO CON VACIO Y CVACIO
PESAR EL PERSAR
VOLUMEN SECO Y SECO
MATRAZ
VACIO Y CONSTANTE
CADA 5 MISMO
CON SIN
ml DE PROCEDIMI
SOPLAD SOPL
LLENAR DE ENTO UE LA
O ADO AGUA
AGUA PIPETA
LLEVAR A
HASTA EL GRADUADA
PESAR
MESTISO
1 ml de
pipeta
EL VOLUMEN
llevar a
DEBE SER
pesar
CONSTANTE
Yi Xi
N° m1 m2 m3 V[ml] (x- X )2
1 59.0848 158.8174 99.7336 99.7717 3.78225x10-3
2 59.0848 158.8853 99.8005 99.8396 4.096x10-5
3 59.0848 158.9138 99.8290 99.8681 1.21801x10-3
4 59.0848 158.8854 99.8006 99.8397 4.225x10-5
5 59.0848 158.8458 99.7610 99.8001 1.09561x10-3
6 59.0848 158.8674 99.7826 99.8217 1.3225x10-4
7 59.0848 158.9260 99.8412 99.8803 2.21841x10-3
8 59.0848 158.8898 99.8050 99.8441 1.1881x10-4
∑ 472.6784 1271.0309 798.3525 798.6653 8.64855x10-3
m3=m2−m1
m3
D= → V =m3∗D
V
Calculo estadisticos
Media aritmética :
X=
∑ X i = 798.6653 =99.8332
N 8
Sm =
√ ∑ ( X− X )2 =
N −1 √ 0.00864855
8−1
=0,03514978155
S m 0,03514978155
RSD= = =0.0003620852257
X 99.8331625
Coeficientes variación
X p =X ± S m=99.8331625 ± 0,03515[ml]
Intervalo de confianza (IC)
t (95 % , g ° L)=2,36
t student ∗S m 2,36∗0,03515
IC= X ± =99.8331625±
√N √8
IC=99,8 3316 ± 0,0293[ml]
N° m1 m2 m3 V[ml]
1 33.2729 34.3128 1.0399 1
2 33.2729 35.3026 2.0823 2
3 33.2729 36.3552 3.0823 3
4 33.2729 37.2997 4.02 68 4
5 33.2729 38.2782 5.0053 5
∑ 116.3695 181.5485 12.1543 15
m3=m2−m1
m3
D= → V =m3∗D
V
N° Xi Yi XY x2 Y2 ( Xi- X )2
1 1 1.0389 1.0399 1 1.08139201 4
2 2 2.0823 4.1646 4 4.33597729 1
3 3 3.0823 9.2469 9 9.50057329 0
4 4 4.0768 16.1072 16 16.2181182 1
4
5 5 5.0053 25.0265 25 25.0530290 4
9
∑ 15 15.2366 10
X =3 =3.04732
CALCULOS ESTADISTICOS
Media aritmética
X=
∑ X i = 39,8403 =4,9800375
N 8
√ √
2
∑( X− X) 10
Sm = = =1.195228609
N −1 8−1
COEFICIENTE DE VARIACION
VALOR PROBABLE
X p =X ± S m=3 ± 1.195228609[ml]
INTERVALO DE CONFIANZA
t (95 % , g ° L)=2,36
t student∗S m 1.195228609
IC= X ± =3± 2.36 ×
√N √8
IC=3 ± 0,9972820[ ml]
E = │ X i−X v │ E= ( XE )∗100 %
V
E ER
-0.0399 -3.8369
-0.0923 -3.9524
-0.0823 -2.6701
-0.0268 -0.6655
-0.0053 -0.10588
1ml
N° m1 m2 m3 V[ml] (x- )2
1 30.8369 40.9344 10.0915 10.1015 14.7848
2 30.8369 39.9343 9.0974 9.1001 8.0866
3 30.8369 38.8795 8.0426 8.0458 3.2019
4 30.8369 37.8610 7.0261 7.0289 0.5968
5 30.8369 36.8408 6.0039 6.0063 0.0626
6 30.8369 35.8200 5.0027 5.0047 1.5668
7 30.8369 43.7730 4.0399 4.0415 4.9058
8 30.8369 33.8263 3.0964 3.0976 9.9780
9 30.8369 32.7925 2.0556 2.0564 17.6400
10 30.8369 31.7889 1.0520 1.0524 27.0816
∑ 55.5141 62.5641 87.9049
m3=m2−m1
m3
D= → V =m3∗D
V
CALCULOS ESTADISTICOS
Media aritmética
X=
∑ X i = 62.5641 =6.2564
N 10
(Yi- )2 E ER
20.6670 0.0040 0.0396
12.5741 0.0027 0.0297
6,2061 0.0032 0.0398
2.1747 0.0028 0.0399
0.2048 0.0024 0.0399
0.3011 0.0020 0.0399
2.2846 0.0016 0.0396
6.0270 0.0012 0.0388
12.2206 0.0008 0.0389
20.2446 0.0004 0.0380
ERROR ABSOLUTO ERROR RELATIVO
E = │ X i−X v │ E= ( XE )∗100 %
V
√ √
2
∑( X− X) 87.9049
Sm = = =3.125253767
N −1 10−1
Valor probable
X p =X ± S m=6.25641 ±3.125257 [ml]
Intervalo de confianza
t (95 % , g ° L)=2,36
t student∗S m 3.125257
IC= X ± =6.25641± 2.36 ×
√N √10
IC=6.25641 ±2.3324 ¿
C0N 10 ml
N° m1 m2 m3 V[ml] (x- )2
1 30.8369 40.9829 10.1460 10.1499 4.5428x10-3
2 30.8369 40.8983 10.0614 10.0653 2.9558x10-4
3 30.8369 40.8818 10.0449 10.0488 1.1357x10-3
4 30.8369 40.8563 10.0494 10.0233 3.5046x10-3
5 30.8369 40.8913 10.0544 10.0583 5.8564x10-4
6 30.8369 40.9478 10.1109 10.1149 1.04976x10-3
7 30.8369 40.9472 10.1103 10.1143 1.0112x10-3
8 30.8369 40.9435 10.1066 10.1106 7.8961x10-4
9 30.8369 40.9365 10.0996 10.1036 4.4521x10-4
10 30.8369 40.8692 10.0323 10.0362 2.1437x3
∑ 100.7858 100.8252 0.0155
m3=m2−m1
m3
D= → V =m3∗D
V
CALCULOS ESTADISTICOS
Media aritmética
X=
∑ X i = 100.8252 =10,08252
N 10
√ √
2
∑( X− X) 0,0155
Sm = = =0,041499665
N −1 10−1
Coeficiente de variación
CV =RSD∗100 %=0,00411600129∗100 %=0.411600129 %
Valor probable
Intervalo de confianza
t (95 % , g ° L)=2,36
t student∗S m 0,041499665
IC= X ± =10,08252 ± 2.36 ×
√N √10
IC=10,08252 ±0,0309711[ml ]
t= 11°C
N° m1 m2 m3 V[ml] (x- )2
1 33.2934 38.2587 4.9653 4.9672 513.2757
2 33.2934 43.2217 9.9283 9.9322 312.9725
3 33.2934 48.2934 15.0000 15.0059 159.4970
4 33.2934 53.5155 20.2221 20.2300 54.6598
5 33.2934 58.5950 25.3016 25.3115 5.3440
6 33.2934 63.5164 30.2230 30.2348 6.8203
7 33.2934 68.3989 35.1055 35.1193 56.1911
8 33.2934 73.3656 40.0722 40.0879 155.3679
9 33.2934 78.3766 45.0832 45.1009 305.4689
10 33.2934 83.5163 50.2229 50.2426 511.6359
∑ 276.1241 276.2323 1569.3172
Media aritmética
X=
∑ X i = 276,2323 =27,62323
N 10
Y=
∑ Y i = 276.1241 =27,61241
N 10
√ √
2
∑( X− X) 1569.3172
Sm = = =13.204869
N −1 10−1
Coeficiente de variación
CV =RSD∗100 %=0.4780349∗100 %=47.80349536 %
Valor probable
X p =X ± S m=10,08252 ±13.204869[ ml ]
Intervalo de confianza
t (95 % , g ° L)=2,36
t student∗S m 13.204869
IC= X ± =27,62323± 2.36 ×
√N √ 10
IC=27,62323 ± 9.85476[ml ]
Sin soplado
N° m1 m2 m3 V[ml] (x- )2
1 33.2536 43.2255 9.90719 9.9757 5.7648x10-4
2 33.2536 43.2132 9.9596 9.9635 1.394761x10-4
3 33.2536 43.1626 9.8990 9.9029 2.38046x10-3
4 33.2536 43.1757 9.9221 9.9259 6.6512x10-3
5 33.2536 43.2427 9.9891 9.9930 1.7065x10-3
6 33.2536 43.1852 9.9316 9.9355 2.6212x10-4
7 33.2536 43.1784 9.9248 9.9287 5.2854x10-4
8 33.2536 43.2337 9.9801 9.9840 1.0439x10-3
9 33.2536 43.2255 9.9719 9.9758 5.8129x10-4
10 33.2536 43.1817 9.9281 9.9319 3.9164x10-4
∑ 98.8632 99.5169 8.2755x10-3
m3=m2−m1
m3
D= → V =m3∗D
V
CALCULOS ESTADISTICOS
Media aritmética
X=
∑ X i = 99.5169 =9.95169
N 10
√ √
2
∑( X− X) 8.2755 x 10−3
Sm = = =0,0303232584
N −1 10−1
Valor probable
X p =X ± S m=9.95169 ± 0,0303232584[ml ]
Intervalo de confianza
t (95 % , g ° L)=2,36
t student ∗S m 0,0303232584
IC= X ± =9.95169± 2.36 ×
√N √ 10
IC=9.95169 ± 0,0022 ¿
CON SOPLADO
N° m1 m2 m3 V[ml] (x- )2
1 33.2536 43.2651 10.0115 10.0154 1.0323x10-4
2 33.2536 43.2582 10.0046 10.0085 3.4819x10-4
3 33.2536 43.1952 9.9416 9.9455 1.9660x10-3
4 33.2536 43.2237 9.9701 9.9740 2.50905x10-4
5 33.2536 43.2552 10.0016 10.0055 2.4524x10-4
6 33.2536 43.2174 9.9638 9.9677 4.90179x10-4
7 33.2536 43.2407 9.9871 9.9910 1.3456x10-6
8 33.2536 43.2746 10.0210 10.0249 1.2292x10-3
9 33.2536 43.2504 9.9968 10.0007 1.179396x10-4
10 33.2536 43.2149 9.9613 9.9652 6.071296x10-4
∑ 99.8594 99.8984 5.4222x10-3
m3=m2−m1
m3
D= → V =m3∗D
V
CALCULOS ESTADISTICOS
Media aritmética
X=
∑ X i = 99.8984 =9.98984
N 10
√ √
2
∑( X− X) 5.4222 x 10−3
Sm = = =0,024545196
N −1 10−1
Valor probable
X p =X ± S m=9.98984 ±0,024545196 [ml ]
Intervalo de confianza
t (95 % , g ° L)=2,36
t student∗S m 0,024545196
IC= X ± =9.98984 ± 2.36×
√N √10
IC=9.98984 ±0,01832 ¿
7. C0NCLUSIONES
8. CUESTIONARIO
a) ENUMERE LAS POSIBLES FUENTES DE ERROR EN EL PROCESO
DE CALIBRACION DE LOS INSTRUMENTOS CALIBRADOS
Muestra 1
N° X XR ( X −X ¿ )2 E|¿|¿ Erelt
1 1.5 1.4 0.0279 0.1 7.1429
2 1.2 1.4 0.0177 -0.2 -14.2857
3 1.3 1.4 0.00109 -0.1 -7.1429
sumatoria 4 4.2 0.046689 -0.2 -14.2857
Media aritmética
X=
∑ X i = 4 =1.3333
N 3
Desviación estándar de la media
Sm =
√ ( X− X)2
N−1
=
√
0.046689
2
=0,1528
Desviación estándar relativa
S m 0.1528
SRD= = =0,1146
X 1.3333
Coeficiente de variación
CV =RSD∗100 %=0,1146∗100 %=11.46 %
Valor probable
X p =X ± S m=1.3333 ± 0.1528
Intervalo de confianza
t student∗S m 0,1528
IC= X ± =1.3333+ 4.30 × =1.7126
√N √3
t student∗S m 0,1528
IC= X ± =1.3333−4.30 × =0.9540
√N √3
MUESTRA 2
N° X XR ¿ 2
(X −X ) E|¿|¿ Erelt
1 2 2.5 0.04 0.5 20
2 2.3 2.5 0.01 0.2 8
3 2.3 2.5 0.01 0.2 8
4 2.2 2.5 0 0.3 12
sumatoria 8.8 10 0.06 1.2 48
Media aritmética
X=
∑ X i = 8.8 =2.200
N 4
Desviación estándar de la media
Sm =
√
( X− X)2
N−1
=
0.06
3 √
=0,1414
Valor probable
X p =X ± S m=2.200 ± 0.1414
Intervalo de confianza
t student∗S m 0,1414
IC= X ± =2.200+ 3.18× =2.4248
√N √4
t student ∗S m 0,1414
IC= X ± =2.200−3.18 × =1.9752
√N √4
MUESTRA 3
N° X XR ¿ 2
(X −X ) E|¿|¿ Erelt
1 1.8 1.5 0.0306 0.3 20
2 1.7 1.5 0.0056 0.2 13.3333
3 1.4 1.5 0.0560 -0.1 -6.6667
4 1.6 1.5 0.0006 0.1 6.6667
Sumatoria 6.5 6 0.0875 0.7 33.3333
Media aritmética
X=
∑ X i = 6.5 =1.625
N 4
Desviación estándar de la media
√ √
2
( X− X) 0.0875
Sm = = =0,1708
N−1 3
Valor probable
X p =X ± S m=1.6250 ± 0.1708
Intervalo de confianza
t student∗S m 0,1708
IC= X ± =1.6250+ 3.18× =1.8966
√N √4
t student∗S m 0,1708
IC= X ± =1.6250−3.18 × =1.3534
√N √4
MUESTRA 4
N° X XR ( X −X ¿ )2 E|¿|¿ Erelt
1 1.6 1.7 0.0256 0.1 5.8824
2 1.3 1.7 0.0196 0.4 23.5294
3 1.2 1.7 0.5700 0.5 29.4118
4 1.5 1.7 0.0036 0.2 11.7647
5 1.6 1.7 0.1320 0.1 5.8824
sumatoria 7.2 8.5 1.0256 1.3 76.4706
Media aritmética
X=
∑ X i = 7.2 =1.4400
N 5
Desviación estándar de la media
Sm =
√ ( X− X)2
N−1
=
√
0.132
4
=0,1817
Valor probable
X p =X ± S m=1.4400 ± 0.1817
Intervalo de confianza
t student∗S m 0,1817
IC= X ± =1.4400+ 2.78× =1.6659
√N √5
t student∗S m 0,1817
IC= X ± =1.4400−2.78 × =1.2141
√N √5
b) PROBLEMA:
En la calibración de un método instrumental para determinar una especie B
en solución acuosa, se obtuvieron los datos siguientes:
a) determinar y dibujar la recta de calibración
N° X=B Y= Señal (X*-X) (Y*-Y) (X*-X)(Y*- (X ´ −X )2 (Y ´−Y )2
Y)
1 0,0 0,021 -9.4286 -0.6576 6.2002 88.8985 0.4237
2 2,0 0,105 -7.7286 -0.5736 4.2610 55.1541 0.3214
3 6,0 0,315 -3.4286 -0.3636 1.2466 11.7553 0.1274
4 10,0 0,607 0.5714 -0.0716 -0.0409 0.3265 0.0042
5 14,0 1,025 4.5714 0.3464 1.58335 20.8977 0.1247
6 16,0 1,225 6.5714 0.5464 3.5906 43.1833 0.3059
7 18,0 1,405 8.5714 0.7264 6.2263 73.4689 0.5374
∑ 66,0 4,703 -0.0002 -0.0472 23.0674 293.7143 1.8447
b) Determinar la pendiente, la ordenada en el origen y el coeficiente de
correlación de la recta del calibrado
X=
∑ X i =9.4286
N
Y=
∑ Y i =0.6718
N
m=
∑ ( X∗−X )(Y∗−Y ) =0.0785
∑ ( X ´− X)2
b=Y −m X
b= -0.0683
Ecuación de la recta: y = b + mx
señal = y = -0.0683 + 0.0785b
r=
[ ∑ ( X i−X ) ( Y i −Y ) ] =
23,0674
=0.991
Correlación
√ [ ∑ ( X −X ) ][ ∑ ( Y −Y ) ]
i
2
i
2
√ ( 293.7143 ) ( 1.8447 )